
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1、第十二章 設(shè)備振動(dòng)的診斷 掌握機(jī)械振動(dòng)監(jiān)測(cè)的有關(guān)知識(shí);掌握設(shè)備簡(jiǎn)易診斷儀器的工作原理及使用方法;掌握振動(dòng)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn);能夠判斷機(jī)械零部件振動(dòng)的源頭,分析振動(dòng)的原因。第十二章 設(shè)備振動(dòng)的診斷目 錄第一節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷必備專業(yè)知識(shí)一、機(jī)械振動(dòng)的監(jiān)測(cè)及分析儀器二、振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)及其選擇三、振動(dòng)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)四、安全隱患處置第二節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷技能訓(xùn)練實(shí)例訓(xùn)練1 滾動(dòng)軸承振動(dòng)的診斷訓(xùn)練2 齒輪振動(dòng)的診斷復(fù)習(xí)思考題第十二章 設(shè)備振動(dòng)的診斷第一節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷必備專業(yè)知識(shí)一、機(jī)械振動(dòng)的監(jiān)測(cè)及分析儀器1.設(shè)備簡(jiǎn)易診斷儀器 簡(jiǎn)易診斷儀通過(guò)測(cè)量振動(dòng)幅值等參數(shù),對(duì)設(shè)備機(jī)械振動(dòng)作出初步判斷,按其功能可以分為振動(dòng)計(jì)、振動(dòng)測(cè)量?jī)x和
2、沖擊振動(dòng)測(cè)量?jī)x。2.離線監(jiān)測(cè)與巡檢系統(tǒng) 離線監(jiān)測(cè)與巡檢系統(tǒng)由傳感器、采集器、監(jiān)測(cè)診斷軟件和微機(jī)組成。其操作步驟: 1)利用監(jiān)測(cè)診斷軟件建立測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)。 2)將測(cè)試信息傳輸給數(shù)據(jù)采集器。 3)用數(shù)據(jù)采集器完成現(xiàn)場(chǎng)巡回測(cè)試。 4)將數(shù)據(jù)放到計(jì)算機(jī)軟件(數(shù)據(jù)庫(kù))中進(jìn)行分析診斷等。3.在線監(jiān)測(cè)與保護(hù)系統(tǒng)第一節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷必備專業(yè)知識(shí)二、振動(dòng)監(jiān)測(cè)參數(shù)及其選擇1.測(cè)定參數(shù)的選定 (1)測(cè)定參數(shù)有3個(gè)即位移、速度、加速度 1)高頻振動(dòng)強(qiáng)度由加速度值度量。 2)中頻振動(dòng)強(qiáng)度由速度值度量。 3)低頻振動(dòng)強(qiáng)度由位移值度量。 (2)從異常的種類來(lái)區(qū)分 1)沖擊時(shí)測(cè)量加速度。 2)振動(dòng)能量和疲勞時(shí)測(cè)量速度。 3)振
3、動(dòng)幅度和位移時(shí)測(cè)量位移。 (3)最佳參數(shù)的選擇 對(duì)于大多數(shù)機(jī)械振動(dòng)測(cè)量,速度是最佳的參數(shù)選擇。2.測(cè)定位置的選定 實(shí)際測(cè)量中,一般以軸承部位作為測(cè)量點(diǎn)。 (1)選擇測(cè)量點(diǎn)的步驟 1)確定測(cè)量點(diǎn)。 2)畫出測(cè)量點(diǎn)草圖,并注明名稱,如圖12-1所示。 圖12-1 設(shè)備簡(jiǎn)圖及測(cè)量點(diǎn)第一節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷必備專業(yè)知識(shí) (2)選擇測(cè)量點(diǎn)的實(shí)例 1)測(cè)量軸承振動(dòng)的速度參數(shù)時(shí),要選擇反映振動(dòng)最直觀和最靈敏 的部位。 2)測(cè)量軸承垂直方向的振動(dòng)值時(shí),應(yīng)選擇軸承寬度中央的正上方 作為測(cè)量點(diǎn)位置。 3)測(cè)量軸承水平方向的振動(dòng)值時(shí),應(yīng)選擇軸承寬度中央的中分面 處作為測(cè)量點(diǎn)位置。 4)測(cè)量軸承的軸向振動(dòng)時(shí),應(yīng)選擇軸承中
4、心線附近的端面為測(cè)量 點(diǎn)位置。3.檢測(cè)周期的確定 定期巡檢、隨機(jī)點(diǎn)檢、長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)。三、振動(dòng)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)共分三類絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)類比判斷標(biāo)準(zhǔn)1.絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn) (1)定義 將被測(cè)量值與事先設(shè)定的“標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)值”。相比較,以判定設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 第一節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷必備專業(yè)知識(shí)第一節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷必備專業(yè)知識(shí)(2)常用的機(jī)械設(shè)備振動(dòng)速度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表12-1。A 設(shè)備狀態(tài)完好B 允許C 較差D 不允許狀態(tài)表12-1 機(jī)械設(shè)備振動(dòng)速度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)2.相對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn) (1)定義 對(duì)同一部位定期進(jìn)行測(cè)定,并按時(shí)間先后進(jìn)行比較,以正常情況下的值為原始值,根據(jù)實(shí)測(cè)值與該值的倍數(shù)比來(lái)進(jìn)行判斷的方法。 (
5、2)分類 1)對(duì)于低頻振動(dòng),實(shí)測(cè)值達(dá)到原始值的1.52時(shí)為注意區(qū)域; 實(shí)測(cè)值達(dá)到原始值的4倍時(shí)為異常區(qū)域。 2)對(duì)于高頻振動(dòng),實(shí)測(cè)值達(dá)到原始值的3倍時(shí)為注意區(qū)域;實(shí)測(cè) 值達(dá)到原始值的6倍左右時(shí)為異常區(qū)域。3.類比判定標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)臺(tái)同樣規(guī)格的設(shè)備在相同條件下運(yùn)行時(shí),通過(guò)對(duì)各臺(tái)設(shè)備的同一部分進(jìn)行測(cè)定和相互比較來(lái)掌握異常程度的方法。第一節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷必備專業(yè)知識(shí)第二節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷技能訓(xùn)練實(shí)例一、滾動(dòng)軸承發(fā)生振動(dòng)的原因 軸承構(gòu)造、軸承的不同軸、精加工面的波紋、軸承損傷二、滾動(dòng)軸承振動(dòng)的簡(jiǎn)易診斷1.列為診斷對(duì)象的軸承 球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、自動(dòng)調(diào)心滾子軸承、滾針軸承。2.測(cè)定位置的選定(現(xiàn)
6、選定為診斷對(duì)象是滾動(dòng)軸承) (1)測(cè)定位置 1)軸承座露在外面。其測(cè)定位置選在軸承座處。 2)軸承座裝在內(nèi)部。其測(cè)定位置選在軸承座剛性高的部分或基礎(chǔ)處。 訓(xùn)練1 滾動(dòng)軸承振動(dòng)的診斷圖12-2 測(cè)定位置和測(cè)定方向的例子(一)第二節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷技能訓(xùn)練實(shí)例 (2)測(cè)定方向 1)在三個(gè)方向上測(cè)定,即水平(X)方向、垂直(Y)方向、 軸向(Z)方向,如圖12-2所示。 2)上述三個(gè)方向的測(cè)定有時(shí)不能都進(jìn)行時(shí),可在水平與軸 向或垂直與軸向兩個(gè)方向上測(cè)定。3.測(cè)定參數(shù)的選定4.測(cè)定周期的確定5.判斷標(biāo)準(zhǔn)的選定 滾動(dòng)軸承所發(fā)生的振動(dòng)包含1kHz以下頻率成分的振動(dòng)(即低頻振動(dòng)),和數(shù)千赫乃至數(shù)十千赫頻率成分
7、的振動(dòng)(即高頻振動(dòng)),或者同時(shí)包含上述兩類成分的振動(dòng)。 1)為了發(fā)現(xiàn)處于初期狀態(tài)的異常,需要進(jìn)行定期測(cè)定。 2)規(guī)定的周期應(yīng)不致于忽略嚴(yán)重的異常情況,故盡可能縮短周 期。 3)為了經(jīng)濟(jì)合理,故應(yīng)為每個(gè)軸承確定合適的周期。 從維修的角度最好是兼用絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)和相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn),這樣才會(huì)有足夠的可靠性。第二節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷技能訓(xùn)練實(shí)例一、齒輪發(fā)生振動(dòng)的原因 齒輪嚙合、齒輪異常。二、齒輪振動(dòng)的簡(jiǎn)易診斷1.列為診斷對(duì)象的齒輪 通常用于轉(zhuǎn)速在100rmin以上的齒輪。具體診斷對(duì)象為直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、人字齒輪和直齒錐齒輪。2.測(cè)定位置的選定 ()測(cè)定位置 )軸承座露在外面,其測(cè)定位置選在軸承座蓋處。
8、 )軸承座在機(jī)罩內(nèi)部,其測(cè)定位置選在軸承座附近剛性好的部 位,或測(cè)量基礎(chǔ)的振動(dòng)。 )為了保持每次測(cè)定的部位不變,需要作出記號(hào)。 )測(cè)定部位的表面應(yīng)是光滑的。第二節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷技能訓(xùn)練實(shí)例訓(xùn)練2 齒輪振動(dòng)的診斷 2)上述三個(gè)方向的測(cè)定有時(shí)不能都進(jìn)行時(shí),可在水平與軸向或 垂直與軸向兩個(gè)方向上測(cè)定。圖12-3 測(cè)定部位和測(cè)定方向的例子(二)第二節(jié) 設(shè)備振動(dòng)診斷技能訓(xùn)練實(shí)例 (2)測(cè)定方向 1)一般在三個(gè)方向上測(cè)定,即水平(X)方向、垂直(Y)方向、 軸向(Z)方向,如圖12-3所示。4.測(cè)定周期的確定3.測(cè)定參數(shù)的確定5.判定標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定 根據(jù)美國(guó)齒輪制造協(xié)會(huì)()所提出的預(yù)防損傷曲線,通常如下選定: 1)對(duì)于與齒輪的旋轉(zhuǎn)頻率或嚙合頻率相關(guān)的低頻振動(dòng),利用振 動(dòng)速度作為測(cè)定參數(shù)。 2)對(duì)于與固有振動(dòng)相關(guān)的高頻振動(dòng),則利用振動(dòng)加速度作為測(cè) 定參數(shù)。 1)為了發(fā)現(xiàn)處于初期狀態(tài)的異常,需要進(jìn)行定期測(cè)定。 2)規(guī)定的周期應(yīng)不致于忽略嚴(yán)重的異常情況,故盡可能縮短周 期。 3)為了經(jīng)濟(jì)合理,故應(yīng)為每個(gè)軸承確定合適的周期。 從維修的角度最好是兼用絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)和相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn),這樣才會(huì)有足夠的可靠
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